JP3392966B2 - 光学部品の特性測定装置 - Google Patents
光学部品の特性測定装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバを介し
て外部の光学処理システムに接続される光学部品の特性
測定装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】光通信等において用いられる各種の光学
部品，殊に、光アイソレータや光サーキュレータ等の光
ファイバ中に配置される部品は部品自体の特性は勿論、
ファイバ中における順方向及び逆方向の挿入損失，偏波
依存性，反射減衰量等に対し、どの程度の特性を発揮す
るかを検査する必要がある。即ち、光ファイバ中を伝播
してくる光の偏波状態が無秩序であっても一定の光学特
性が維持できるか否か、光学部品の界面から反射されて
回帰してしまう光量等に対してどの程度の能力を有する
かを特定する必要がある。 【０００３】従来、上述した光学部品の特性を測定する
には個別の検査回路を用い、少なくとも順方向並びに逆
方向の挿入損失，順方向並びに逆方向の反射減衰量，偏
波依存性毎に個々に検査することが行なわれている。ま
た、光学部品を検査回路に組み付ける前に各検査項目に
ついて検査回路自体の測定を行い、しかる後に光学部品
を検査項目毎に個別にファイバ融着で接合することによ
り検査回路に組み付けて測定することが行なわれてい
る。 【０００４】通常、ファイバ融着には１０分程度の時間
を要し、上述した検査項目毎の各ファイバ融着を含める
と長い段取り時間が必要となる。また、ファイバ融着を
繰返し行うのに伴って不確定要素が混入することから測
定データが不確実なものになってしまう。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、光学部品の
検査項目のうち少なくとも順方向挿入損失，逆方向挿入
損失，順方向反射減衰量，逆方向反射減衰量，偏波依存
性を極めて能率よく正確に測定可能な光学部品の特性測
定装置を提供することを目的とする。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明に係る光学部品の
特性測定装置においては、被測定光学部品をファイバの
融着接合で組み付けて光学部品の特性を測定する検査回
路でなり、発光源の入射端には導波路を順方向と逆方向
とに切り換える光スイッチを備え、順方向の導波路には
偏波制御器を配置すると共に、該偏波制御器に引き続く
導波路を光カプラーで三方向に分岐接続し、その１つは
被測定光学部品の片端子を接合するファイバ端とし、他
の２つのには順方向反射減衰量及び逆方向挿入損失を測
定する光パワーメータと、発光源参照光強度を測定する
光パワーメータを接続し、 逆方向の導波路には方向性
光循環器を配置し、この方向性光循環器の１端子より引
き続く導波路は被測定光学部品の他端子を接合するファ
イバ端とし、他の端子には挿入損失，逆方向反射減衰量
並びに偏波依存性を測定する光パワーメータを備え、更
に、順方向，逆方向の各導波路には被測定光学部品接合
用のファイバ端をベンディングするチャックを備え、光
学部品の検査項目のうち少なくとも順方向挿入損失，逆
方向挿入損失，順方向反射減衰量，逆方向反射減衰量，
偏波依存性を被測定光学部品の組付け前，組付け状態で
順方向，逆方向個別に夫々測定し、被測定光学部品組付
け前の測定データを基準光強度として両者の測定データ
を対比し、その両者の差異に基づいて被測定光学部品を
ファイバ融着で１回接合することから光学部品自体の特
性を測定する検査回路として構成されている。 【０００７】 【作用】本発明に係る光学部品の特性測定装置では、光
学部品を検査回路のファイバ端に対して１回のファイバ
融着を行なうだけで光学部品の特性を測定可能な回路構
成を具体化できる。これにより、光学部品の検査項目の
うち少なくとも順方向挿入損失，逆方向挿入損失，順方
向反射減衰量，逆方向反射減衰量，偏波依存性を測定で
きるため、光学部品の特性を能率よくしかも不確定要素
の混入を生ずることなく測定可能で、また、各検査項目
の測定データを順方向，逆方向毎に分けしかも光学部品
の組付け前，後で求めて対比することにより光学部品の
特性を正確に測定できる。 【０００８】 【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して説明す
ると、図１は、本発明に係る光学部品の特性測定装置を
示す。同図中、各装置を接続する実線は光学回路系を示
し、点線は電気回路系を示す。その検査回路は発光源１
を備え、この発光源１より入射する光線を順方向，逆方
向の各ファイバ端に融着接合する光アイソレータや光サ
ーキュレータ等の被測定光学部品に導通することにより
該光学部品の特性を測定する光学検査回路として構成さ
れている。また、検査項目としては光学部品の特性のう
ち少なくとも順方向挿入損失，逆方向挿入損失，順方向
反射減衰量，逆方向反射減衰量，偏波依存性が対象にさ
れている。 【０００９】その検査回路は、光スイッチ２を発光源１
の入射端に配置することにより導波路が順方向と逆方向
とに切換え自在に構成されている。この導波路の順方向
にはファイバをコイル状に巻回すると共に、所定のステ
ップづつ回転することにより光の偏波を制御する偏波制
御器３が備えられている。また、偏波制御器３に引き続
く導波路は光カプラ４で三方向に分岐接続されている。 【００１０】その三方向のうち、１つは被測定光学部品
の片端子を接続するファイバ端ｆ1として導出されてい
る。他の２つには、順方向反射減衰量及び逆方向挿入損
失を測定する光パワーメータ５と、発光源参照光強度を
測定する光パワーメータ６とが備えられている。なお、
発光源１と光スイッチ２との間、偏波制御器３と光カプ
ラ４との間、光カプラ４と各光パワーメータ５，６との
間には光の戻り反射を防ぐアイソレータ７，８，９，１
０が組み付けられている。 【００１１】逆方向の導波路には、三端子型サーキュレ
ータ等の方向性光循環器１１が配置されている。この方
向性光循環器１１からは、被測定光学部品の他端子を接
合するファイバ端ｆ２が１端子より引き続く導波路とし
て導出されている。他の端子には、挿入損失，逆方向反
射減衰量並びに偏波依存性を測定する光パワーメータ１
２が備えられている。 【００１２】上述した各装置に加えて、順方向，逆方向
の各導波路には被測定光学部品接合用のファイバ端
ｆ１，ｆ２をベンディングするチャック１３，１４が備
えられている。各ファイバ端ｆ１，ｆ２の間には、被測
定光学部品を挿通支持する治具１５が備えられている。
また、治具１５には被測定光学部品並びに導波路の温度
条件を可変自在なペルチェ等の半導体発熱素子１６が備
えられている。 【００１３】このように回路構成する光学部品の特性測
定装置では、光学部品の特性をコンピュータ１７による
メニュー操作乃至は連続全自動で測定できる。その測定
データは読み込み可能な型式にし、フロッピーディスク
に記録するようにもできる。また、波長１４７０〜１５
９０ｍｍ程度の可変レーザを適用し、被測定光学部品の
特性を温度−２０℃〜８０℃程度の可変温度条件のもと
に測定するとよい。この可変条件に応じて、各検査項目
を測定すれば、一般に汎用される広範な波長並びに異な
る使用環境における光学部品の特性について数多くの測
定データが得られる。 【００１４】この光学部品の特性測定装置では、被測定
光学部品を組み付ける前に検査回路自体について各検査
項目を順方向，逆方向個別に各々測定した後、被測定光
学部品を検査回路中に組み付けて各検査項目の測定を順
方向，逆方向個別に行うようにする。その検査回路自体
より求めた測定データを基準光強度として両者の測定デ
ータを対比し、この両者の差異を求めれば、被測定光学
部品を一回のファイバ融着で回路中に組み付けることに
より光学部品自体の特性を測定できる。 【００１５】まず、被測定光学部品を組み付けないで検
査回路自体について各検査項目の測定を行う。システム
全体を立ち上げ、図２で示すように光スイッチ２を順方
向側にする。その順方向には指定波長の光を発光源１よ
り入射し、順方向のリターンロス用基準パワーを光パワ
ーメータ５で測定し、ＲＬＩ１ｗする。次に、図３で示
すように順方向のファイバ端ｆ１をチャック１３でベン
ディングし、ファイバ端ｆ１の端面からの反射戻り光量
をゼロにさせて光パワーメータ５に入力することにより
順方向の寄生戻り光量を測定し、ＲＬＩ２ｗとする。 【００１６】その後、図４で示すように光スイッチ２を
逆方向に切り換えて指定波長の光を発光源１より入射
し、逆方向のリターンロス用基準パワーを光パワーメー
タ１２で測定し、ＲＬＯ１ｗとする。また、図５で示す
ようにファイバ端ｆ２をチャック１４でベンディング
し、ファイバ端ｆ２の端面からの反射戻り光量をゼロに
することにより逆方向の寄生戻り光量を光パワーメータ
１２で測定し、ＲＬＯ２ｗとする。 【００１７】今までは各ファイバ端ｆ１，ｆ２を切り離
し状態に保ったが、次には検査回路自体の寄生損失，偏
波依存性を測定するべく各ファイバ端ｆ１，ｆ２を接続
する。この測定にあたっては、図６で示すように光スイ
ッチ２を順方向に切り換え、或いは図７で示すように前
工程に引き続いて光スイッチ２を逆方向に維持すること
から順方向，逆方向いずれの測定を先に行ってもよい。 【００１８】順方向では、図６で示すように偏波制御器
３並びに半導体発熱素子１６を作動し、可変温度条件の
もとに発光源１より指定波長の光を入射することにより
寄生偏波依存量の上限，下限値を光パワーメータ１２で
測定し且つ寄生損失も測定する。また、図７で示すよう
に逆方向の寄生損失を光パワーメータ５で測定し、ＩＳ
Ｒｗｔとする。 【００１９】その検査回路自体の偏波依存性（ＰＤＬＲ
ｗｔ）は、光パワーメータ６による発光源参照光強度
（ＯＰＭ２ｗｔｉ）並びに光パワーメータ１２による測
定値（ＯＰＭ３ｗｔｉ）から、次の式１で求めることが
できる。なお、ｉはポアンカレ球の中の位置番号を示
し、具体的には偏波制御器３内のλ／２位相差素子とλ
／４位相差素子の各回転角度に対応した番号を示す。ま
た、ＭＡＸ，ＭＩＮはＯＰＭ３ｗｔｉの最大パワー値及
び最小パワー値を夫々示す。 【００２０】 【式１】ＰＤＬＲｗｔ＝−１０＊ｌｏｇ（ＯＰＭ３ｗｔ
ＭＡＸ／（ＯＰＭ２ｗｔｉ＋ＯＰＭ３ｗｔｉ））−（−
１０＊ｌｏｇ（ＯＰＭ３ｗｔＭＩＮ／（ＯＰＭ２ｗｔｉ
＋ＯＰＭ３ｗｔｉ））） 【００２１】また、順方向の寄生損失（ＩＬＲｗｔ（ｄ
Ｂ））は、光パワーメータ１２による測定値（ＯＰＭ３
ｗｔｉ）から次の式２で求められる。 【００２２】 【式２】ＩＬＲｗｔ＝−１０＊ｌｏｇ（ＯＰＭ３ｗｔＭ
ＡＸ／（ＯＰＭ２ｗｔｉ＋ＯＰＭ３ｗｔｉ）） 【００２３】今までは検査回路自体について各検査項目
の測定を行ったが、これからは、図８，９で示すように
被測定光学部品Ｄを各ファイバ端ｆ１，ｆ２にファイバ
融着で接合することにより各検査項目の測定を行う。こ
の際にも指定波長の光を発光源１より入射し、半導体発
熱素子１６を作動することにより可変温度条件のもとに
順方向，逆方向別に測定を行う。 【００２４】まず、図８で示すように光スイッチ２を順
方向にセットし、順方向の偏波依存性（ＰＤＬｗｔ）を
測定する。その偏波依存性は上述した検査回路自体の偏
波依存性（ＰＤＬＲｗｔ）と対比することから、次の式
３で光学部品自体のものとして求められる。 【００２５】 【式３】ＰＤＬｗｔ（ｄＢ）＝−１０＊ｌｏｇ（ＯＰＭ
３ｗｔＭＡＸ／（ＯＰＭ２ｗｔｉ＋ＯＰＭ３ｗｔｉ））
−（−１０＊ｌｏｇ（ＯＰＭ３ｗｔＭＩＮ／（ＯＰＭ２
ｗｔｉ＋ＯＰＭ３ｗｔｉ）））−ＰＤＬＲｗｔ 【００２６】また、順方向の偏波依存性（ＰＤＬｗｔ）
の測定データに基づいて順方向の損失（ＩＬｗｔ）を検
出回路自体の寄生損失（ＩＬＲｗｔ）と対比し、次の式
４から求めることができる。 【００２７】 【式４】ＩＬｗｔ（ｄＢ）＝−１０＊ｌｏｇ（ＯＰＭ３
ｗｔＭＡＸ／（ＯＰＭ２ｗｔｉ＋ＯＰＭ３ｗｔｉ））−
ＩＬＲｗｔ 【００２８】次に、順方向のリターンロス（ＲＬＩｗ
（ｄＢ））を光パワーメータ５による順方向のリターン
ロス用基準パワー（ＲＬＩ１ｗ），検出回路自体の光パ
ワーメータ５による順方向の寄生戻り光量（ＲＬＩ２
ｗ）とで対比し、次の式５で求める。 【００２９】 【式５】ＲＬＩｗ（ｄＢ）＝−１０＊ｌｏｇ（ＫＲ（Ｏ
ＰＭ１ｗ−ＲＬＩ２ｗ）／（ＲＬＩ１ｗ−ＲＬＩ２
ｗ）） 【００３０】但し、ＫＲは光ファイバの切断部における
コア部（石英）と空気媒体界面からの光の反射係数であ
り、０．０３３３６とする。この反射係数（ＫＲ）は、
石英の屈折率１．４４６９（ｎ１），空気の屈折率１
（ｎ２）に基づいて次の式６で求められる。なお、ＯＰ
Ｍ１ｗは光パワーメータ５による測定値である。 【００３１】 【式６】ＫＲ＝（（ｎ１−ｎ２）／（ｎ１＋ｎ２））２ 【００３２】今度は光スイッチ２を逆方向に切り換え、
逆方向の損失（ＩＳｗｔ）を検出回路自体の逆方向の寄
生損失（ＩＳＲｗｔ），上述した順方向の損失（ＩＬｗ
ｔ）から、次の式７で求められる。なお、ＯＰＭ１ｗｔ
は光パワーメータ５の測定値である。 【００３３】 【式７】ＩＳｗｔ（ｄＢ）＝−１０＊ｌｏｇ（ＯＰＭ１
ｗｔ／ＩＳＲｗｔ）−ＩＬｗｔ 【００３４】また、逆方向のリターンロス（ＲＬＯｗ
（ｄＢ））を測定する。このリターンロスは、検出回路
自体の逆方向の寄生戻り光量（ＲＬＯ２ｗ）と対比し、
次の式８で求められる。但し，ＫＲは０．０３３３６と
する。なお、ＯＰＭ３ｗは光パワーメータ１２による測
定値である。 【００３５】 【式８】ＲＬＯｗ（ｄＢ）＝−１０＊ｌｏｇ（ＫＲ（Ｏ
ＰＭ３ｗ−ＲＬＯ２ｗ）／（ＲＬＯ１ｗ−ＲＬＯ２
ｗ）） 【００３６】このようにして光学部品の特性を測定すれ
ば、光学部品を検査回路中にファイバ融着で１回接合す
るだけでよいから不確定要素が混入するのを防げる。ま
た、光スイッチを切り換えるだけの操作で、光学部品の
検査項目のうち順方向の挿入損失，逆方向の挿入損失，
順方向の反射減衰量，逆方向の反射減衰量，偏波依存性
を能率よく測定できる。 【００３７】 【発明の効果】以上の如く、本発明に係る光学部品の特
性測定装置に依れば、光学部品を検査回路中にファイバ
融着で１回接合するだけで各検査項目の測定を行えるか
ら作業能率を向上でき、また、不確定要素が測定データ
に混入するのも防げるため、こ光学部品自体の特性を正
確に測定できる。
て外部の光学処理システムに接続される光学部品の特性
測定装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】光通信等において用いられる各種の光学
部品，殊に、光アイソレータや光サーキュレータ等の光
ファイバ中に配置される部品は部品自体の特性は勿論、
ファイバ中における順方向及び逆方向の挿入損失，偏波
依存性，反射減衰量等に対し、どの程度の特性を発揮す
るかを検査する必要がある。即ち、光ファイバ中を伝播
してくる光の偏波状態が無秩序であっても一定の光学特
性が維持できるか否か、光学部品の界面から反射されて
回帰してしまう光量等に対してどの程度の能力を有する
かを特定する必要がある。 【０００３】従来、上述した光学部品の特性を測定する
には個別の検査回路を用い、少なくとも順方向並びに逆
方向の挿入損失，順方向並びに逆方向の反射減衰量，偏
波依存性毎に個々に検査することが行なわれている。ま
た、光学部品を検査回路に組み付ける前に各検査項目に
ついて検査回路自体の測定を行い、しかる後に光学部品
を検査項目毎に個別にファイバ融着で接合することによ
り検査回路に組み付けて測定することが行なわれてい
る。 【０００４】通常、ファイバ融着には１０分程度の時間
を要し、上述した検査項目毎の各ファイバ融着を含める
と長い段取り時間が必要となる。また、ファイバ融着を
繰返し行うのに伴って不確定要素が混入することから測
定データが不確実なものになってしまう。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、光学部品の
検査項目のうち少なくとも順方向挿入損失，逆方向挿入
損失，順方向反射減衰量，逆方向反射減衰量，偏波依存
性を極めて能率よく正確に測定可能な光学部品の特性測
定装置を提供することを目的とする。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明に係る光学部品の
特性測定装置においては、被測定光学部品をファイバの
融着接合で組み付けて光学部品の特性を測定する検査回
路でなり、発光源の入射端には導波路を順方向と逆方向
とに切り換える光スイッチを備え、順方向の導波路には
偏波制御器を配置すると共に、該偏波制御器に引き続く
導波路を光カプラーで三方向に分岐接続し、その１つは
被測定光学部品の片端子を接合するファイバ端とし、他
の２つのには順方向反射減衰量及び逆方向挿入損失を測
定する光パワーメータと、発光源参照光強度を測定する
光パワーメータを接続し、 逆方向の導波路には方向性
光循環器を配置し、この方向性光循環器の１端子より引
き続く導波路は被測定光学部品の他端子を接合するファ
イバ端とし、他の端子には挿入損失，逆方向反射減衰量
並びに偏波依存性を測定する光パワーメータを備え、更
に、順方向，逆方向の各導波路には被測定光学部品接合
用のファイバ端をベンディングするチャックを備え、光
学部品の検査項目のうち少なくとも順方向挿入損失，逆
方向挿入損失，順方向反射減衰量，逆方向反射減衰量，
偏波依存性を被測定光学部品の組付け前，組付け状態で
順方向，逆方向個別に夫々測定し、被測定光学部品組付
け前の測定データを基準光強度として両者の測定データ
を対比し、その両者の差異に基づいて被測定光学部品を
ファイバ融着で１回接合することから光学部品自体の特
性を測定する検査回路として構成されている。 【０００７】 【作用】本発明に係る光学部品の特性測定装置では、光
学部品を検査回路のファイバ端に対して１回のファイバ
融着を行なうだけで光学部品の特性を測定可能な回路構
成を具体化できる。これにより、光学部品の検査項目の
うち少なくとも順方向挿入損失，逆方向挿入損失，順方
向反射減衰量，逆方向反射減衰量，偏波依存性を測定で
きるため、光学部品の特性を能率よくしかも不確定要素
の混入を生ずることなく測定可能で、また、各検査項目
の測定データを順方向，逆方向毎に分けしかも光学部品
の組付け前，後で求めて対比することにより光学部品の
特性を正確に測定できる。 【０００８】 【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して説明す
ると、図１は、本発明に係る光学部品の特性測定装置を
示す。同図中、各装置を接続する実線は光学回路系を示
し、点線は電気回路系を示す。その検査回路は発光源１
を備え、この発光源１より入射する光線を順方向，逆方
向の各ファイバ端に融着接合する光アイソレータや光サ
ーキュレータ等の被測定光学部品に導通することにより
該光学部品の特性を測定する光学検査回路として構成さ
れている。また、検査項目としては光学部品の特性のう
ち少なくとも順方向挿入損失，逆方向挿入損失，順方向
反射減衰量，逆方向反射減衰量，偏波依存性が対象にさ
れている。 【０００９】その検査回路は、光スイッチ２を発光源１
の入射端に配置することにより導波路が順方向と逆方向
とに切換え自在に構成されている。この導波路の順方向
にはファイバをコイル状に巻回すると共に、所定のステ
ップづつ回転することにより光の偏波を制御する偏波制
御器３が備えられている。また、偏波制御器３に引き続
く導波路は光カプラ４で三方向に分岐接続されている。 【００１０】その三方向のうち、１つは被測定光学部品
の片端子を接続するファイバ端ｆ1として導出されてい
る。他の２つには、順方向反射減衰量及び逆方向挿入損
失を測定する光パワーメータ５と、発光源参照光強度を
測定する光パワーメータ６とが備えられている。なお、
発光源１と光スイッチ２との間、偏波制御器３と光カプ
ラ４との間、光カプラ４と各光パワーメータ５，６との
間には光の戻り反射を防ぐアイソレータ７，８，９，１
０が組み付けられている。 【００１１】逆方向の導波路には、三端子型サーキュレ
ータ等の方向性光循環器１１が配置されている。この方
向性光循環器１１からは、被測定光学部品の他端子を接
合するファイバ端ｆ２が１端子より引き続く導波路とし
て導出されている。他の端子には、挿入損失，逆方向反
射減衰量並びに偏波依存性を測定する光パワーメータ１
２が備えられている。 【００１２】上述した各装置に加えて、順方向，逆方向
の各導波路には被測定光学部品接合用のファイバ端
ｆ１，ｆ２をベンディングするチャック１３，１４が備
えられている。各ファイバ端ｆ１，ｆ２の間には、被測
定光学部品を挿通支持する治具１５が備えられている。
また、治具１５には被測定光学部品並びに導波路の温度
条件を可変自在なペルチェ等の半導体発熱素子１６が備
えられている。 【００１３】このように回路構成する光学部品の特性測
定装置では、光学部品の特性をコンピュータ１７による
メニュー操作乃至は連続全自動で測定できる。その測定
データは読み込み可能な型式にし、フロッピーディスク
に記録するようにもできる。また、波長１４７０〜１５
９０ｍｍ程度の可変レーザを適用し、被測定光学部品の
特性を温度−２０℃〜８０℃程度の可変温度条件のもと
に測定するとよい。この可変条件に応じて、各検査項目
を測定すれば、一般に汎用される広範な波長並びに異な
る使用環境における光学部品の特性について数多くの測
定データが得られる。 【００１４】この光学部品の特性測定装置では、被測定
光学部品を組み付ける前に検査回路自体について各検査
項目を順方向，逆方向個別に各々測定した後、被測定光
学部品を検査回路中に組み付けて各検査項目の測定を順
方向，逆方向個別に行うようにする。その検査回路自体
より求めた測定データを基準光強度として両者の測定デ
ータを対比し、この両者の差異を求めれば、被測定光学
部品を一回のファイバ融着で回路中に組み付けることに
より光学部品自体の特性を測定できる。 【００１５】まず、被測定光学部品を組み付けないで検
査回路自体について各検査項目の測定を行う。システム
全体を立ち上げ、図２で示すように光スイッチ２を順方
向側にする。その順方向には指定波長の光を発光源１よ
り入射し、順方向のリターンロス用基準パワーを光パワ
ーメータ５で測定し、ＲＬＩ１ｗする。次に、図３で示
すように順方向のファイバ端ｆ１をチャック１３でベン
ディングし、ファイバ端ｆ１の端面からの反射戻り光量
をゼロにさせて光パワーメータ５に入力することにより
順方向の寄生戻り光量を測定し、ＲＬＩ２ｗとする。 【００１６】その後、図４で示すように光スイッチ２を
逆方向に切り換えて指定波長の光を発光源１より入射
し、逆方向のリターンロス用基準パワーを光パワーメー
タ１２で測定し、ＲＬＯ１ｗとする。また、図５で示す
ようにファイバ端ｆ２をチャック１４でベンディング
し、ファイバ端ｆ２の端面からの反射戻り光量をゼロに
することにより逆方向の寄生戻り光量を光パワーメータ
１２で測定し、ＲＬＯ２ｗとする。 【００１７】今までは各ファイバ端ｆ１，ｆ２を切り離
し状態に保ったが、次には検査回路自体の寄生損失，偏
波依存性を測定するべく各ファイバ端ｆ１，ｆ２を接続
する。この測定にあたっては、図６で示すように光スイ
ッチ２を順方向に切り換え、或いは図７で示すように前
工程に引き続いて光スイッチ２を逆方向に維持すること
から順方向，逆方向いずれの測定を先に行ってもよい。 【００１８】順方向では、図６で示すように偏波制御器
３並びに半導体発熱素子１６を作動し、可変温度条件の
もとに発光源１より指定波長の光を入射することにより
寄生偏波依存量の上限，下限値を光パワーメータ１２で
測定し且つ寄生損失も測定する。また、図７で示すよう
に逆方向の寄生損失を光パワーメータ５で測定し、ＩＳ
Ｒｗｔとする。 【００１９】その検査回路自体の偏波依存性（ＰＤＬＲ
ｗｔ）は、光パワーメータ６による発光源参照光強度
（ＯＰＭ２ｗｔｉ）並びに光パワーメータ１２による測
定値（ＯＰＭ３ｗｔｉ）から、次の式１で求めることが
できる。なお、ｉはポアンカレ球の中の位置番号を示
し、具体的には偏波制御器３内のλ／２位相差素子とλ
／４位相差素子の各回転角度に対応した番号を示す。ま
た、ＭＡＸ，ＭＩＮはＯＰＭ３ｗｔｉの最大パワー値及
び最小パワー値を夫々示す。 【００２０】 【式１】ＰＤＬＲｗｔ＝−１０＊ｌｏｇ（ＯＰＭ３ｗｔ
ＭＡＸ／（ＯＰＭ２ｗｔｉ＋ＯＰＭ３ｗｔｉ））−（−
１０＊ｌｏｇ（ＯＰＭ３ｗｔＭＩＮ／（ＯＰＭ２ｗｔｉ
＋ＯＰＭ３ｗｔｉ））） 【００２１】また、順方向の寄生損失（ＩＬＲｗｔ（ｄ
Ｂ））は、光パワーメータ１２による測定値（ＯＰＭ３
ｗｔｉ）から次の式２で求められる。 【００２２】 【式２】ＩＬＲｗｔ＝−１０＊ｌｏｇ（ＯＰＭ３ｗｔＭ
ＡＸ／（ＯＰＭ２ｗｔｉ＋ＯＰＭ３ｗｔｉ）） 【００２３】今までは検査回路自体について各検査項目
の測定を行ったが、これからは、図８，９で示すように
被測定光学部品Ｄを各ファイバ端ｆ１，ｆ２にファイバ
融着で接合することにより各検査項目の測定を行う。こ
の際にも指定波長の光を発光源１より入射し、半導体発
熱素子１６を作動することにより可変温度条件のもとに
順方向，逆方向別に測定を行う。 【００２４】まず、図８で示すように光スイッチ２を順
方向にセットし、順方向の偏波依存性（ＰＤＬｗｔ）を
測定する。その偏波依存性は上述した検査回路自体の偏
波依存性（ＰＤＬＲｗｔ）と対比することから、次の式
３で光学部品自体のものとして求められる。 【００２５】 【式３】ＰＤＬｗｔ（ｄＢ）＝−１０＊ｌｏｇ（ＯＰＭ
３ｗｔＭＡＸ／（ＯＰＭ２ｗｔｉ＋ＯＰＭ３ｗｔｉ））
−（−１０＊ｌｏｇ（ＯＰＭ３ｗｔＭＩＮ／（ＯＰＭ２
ｗｔｉ＋ＯＰＭ３ｗｔｉ）））−ＰＤＬＲｗｔ 【００２６】また、順方向の偏波依存性（ＰＤＬｗｔ）
の測定データに基づいて順方向の損失（ＩＬｗｔ）を検
出回路自体の寄生損失（ＩＬＲｗｔ）と対比し、次の式
４から求めることができる。 【００２７】 【式４】ＩＬｗｔ（ｄＢ）＝−１０＊ｌｏｇ（ＯＰＭ３
ｗｔＭＡＸ／（ＯＰＭ２ｗｔｉ＋ＯＰＭ３ｗｔｉ））−
ＩＬＲｗｔ 【００２８】次に、順方向のリターンロス（ＲＬＩｗ
（ｄＢ））を光パワーメータ５による順方向のリターン
ロス用基準パワー（ＲＬＩ１ｗ），検出回路自体の光パ
ワーメータ５による順方向の寄生戻り光量（ＲＬＩ２
ｗ）とで対比し、次の式５で求める。 【００２９】 【式５】ＲＬＩｗ（ｄＢ）＝−１０＊ｌｏｇ（ＫＲ（Ｏ
ＰＭ１ｗ−ＲＬＩ２ｗ）／（ＲＬＩ１ｗ−ＲＬＩ２
ｗ）） 【００３０】但し、ＫＲは光ファイバの切断部における
コア部（石英）と空気媒体界面からの光の反射係数であ
り、０．０３３３６とする。この反射係数（ＫＲ）は、
石英の屈折率１．４４６９（ｎ１），空気の屈折率１
（ｎ２）に基づいて次の式６で求められる。なお、ＯＰ
Ｍ１ｗは光パワーメータ５による測定値である。 【００３１】 【式６】ＫＲ＝（（ｎ１−ｎ２）／（ｎ１＋ｎ２））２ 【００３２】今度は光スイッチ２を逆方向に切り換え、
逆方向の損失（ＩＳｗｔ）を検出回路自体の逆方向の寄
生損失（ＩＳＲｗｔ），上述した順方向の損失（ＩＬｗ
ｔ）から、次の式７で求められる。なお、ＯＰＭ１ｗｔ
は光パワーメータ５の測定値である。 【００３３】 【式７】ＩＳｗｔ（ｄＢ）＝−１０＊ｌｏｇ（ＯＰＭ１
ｗｔ／ＩＳＲｗｔ）−ＩＬｗｔ 【００３４】また、逆方向のリターンロス（ＲＬＯｗ
（ｄＢ））を測定する。このリターンロスは、検出回路
自体の逆方向の寄生戻り光量（ＲＬＯ２ｗ）と対比し、
次の式８で求められる。但し，ＫＲは０．０３３３６と
する。なお、ＯＰＭ３ｗは光パワーメータ１２による測
定値である。 【００３５】 【式８】ＲＬＯｗ（ｄＢ）＝−１０＊ｌｏｇ（ＫＲ（Ｏ
ＰＭ３ｗ−ＲＬＯ２ｗ）／（ＲＬＯ１ｗ−ＲＬＯ２
ｗ）） 【００３６】このようにして光学部品の特性を測定すれ
ば、光学部品を検査回路中にファイバ融着で１回接合す
るだけでよいから不確定要素が混入するのを防げる。ま
た、光スイッチを切り換えるだけの操作で、光学部品の
検査項目のうち順方向の挿入損失，逆方向の挿入損失，
順方向の反射減衰量，逆方向の反射減衰量，偏波依存性
を能率よく測定できる。 【００３７】 【発明の効果】以上の如く、本発明に係る光学部品の特
性測定装置に依れば、光学部品を検査回路中にファイバ
融着で１回接合するだけで各検査項目の測定を行えるか
ら作業能率を向上でき、また、不確定要素が測定データ
に混入するのも防げるため、こ光学部品自体の特性を正
確に測定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光学部品の特性測定装置を示す回
路構成図である。 【図２】同装置において、検査回路自体の順方向のリタ
ーンロス用基準パワーを測定する動作回路図である。 【図３】同装置において、検査回路自体の順方向の寄生
戻り光量を測定する動作回路図である。 【図４】同装置において、検査回路自体の逆方向のリタ
ーンロス用基準パワーを測定する動作回路図である。 【図５】同装置において、検査回路自体の逆方向の寄生
戻り光量を測定する動作回路図である。 【図６】同装置において、検査回路自体の順方向の偏波
依存性並びに同寄生損失を測定する動作回路図である。 【図７】同装置において、検査回路自体の逆方向の寄生
損失を測定する動作回路図である。 【図８】同装置において、光学部品の組付け状態で順方
向の偏波依存性並びに同リターンロスを測定する動作回
路図である。 【図９】同装置において、光学部品の組付け状態で逆方
向の寄生損失を測定する動作説明図である。 【符号の説明】 １ 発光源 ２ 光スイッチ ３ 偏波制御器 ４ 光カプラ ５，６ 光パワーメータ １１ 方向性光循環器 １２ 光パワーメータ １３，１４ チャック ｆ１，ｆ２ ファイバ端 Ｄ 光学部品
路構成図である。 【図２】同装置において、検査回路自体の順方向のリタ
ーンロス用基準パワーを測定する動作回路図である。 【図３】同装置において、検査回路自体の順方向の寄生
戻り光量を測定する動作回路図である。 【図４】同装置において、検査回路自体の逆方向のリタ
ーンロス用基準パワーを測定する動作回路図である。 【図５】同装置において、検査回路自体の逆方向の寄生
戻り光量を測定する動作回路図である。 【図６】同装置において、検査回路自体の順方向の偏波
依存性並びに同寄生損失を測定する動作回路図である。 【図７】同装置において、検査回路自体の逆方向の寄生
損失を測定する動作回路図である。 【図８】同装置において、光学部品の組付け状態で順方
向の偏波依存性並びに同リターンロスを測定する動作回
路図である。 【図９】同装置において、光学部品の組付け状態で逆方
向の寄生損失を測定する動作説明図である。 【符号の説明】 １ 発光源 ２ 光スイッチ ３ 偏波制御器 ４ 光カプラ ５，６ 光パワーメータ １１ 方向性光循環器 １２ 光パワーメータ １３，１４ チャック ｆ１，ｆ２ ファイバ端 Ｄ 光学部品
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01M 11/00 - 11/08
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 被測定光学部品をファイバの融着接合で
組み付けて光学部品の特性を測定する検査回路でなり、
発光源の入射端には導波路を順方向と逆方向とに切り換
える光スイッチを備え、 順方向の導波路には偏波制御器を配置すると共に、該偏
波制御器に引き続く導波路を光カプラーで三方向に分岐
接続し、その１つは被測定光学部品の片端子を接合する
ファイバ端とし、他の２つのには順方向反射減衰量及び
逆方向挿入損失を測定する光パワーメータと、発光源参
照光強度を測定する光パワーメータを接続し、 逆方向の導波路には方向性光循環器を配置し、この方向
性光循環器の１端子より引き続く導波路は被測定光学部
品の他端子を接合するファイバ端とし、他の端子には挿
入損失，逆方向反射減衰量並びに偏波依存性を測定する
光パワーメータを備え、更に、順方向，逆方向の各導波
路には被測定光学部品接合用のファイバ端をベンディン
グするチャックを備え、 光学部品の検査項目のうち少なくとも順方向挿入損失，
逆方向挿入損失，順方向反射減衰量，逆方向反射減衰
量，偏波依存性を被測定光学部品の組付け前，組付け状
態で順方向，逆方向個別に夫々測定し、被測定光学部品
組付け前の測定データを基準光強度として両者の測定デ
ータを対比し、その両者の差異に基づいて被測定光学部
品をファイバ融着で１回接合することから光学部品自体
の特性を測定する検査回路を構成したことを特徴とする
光学部品の特性測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31591094A JP3392966B2 (ja) | 1994-11-25 | 1994-11-25 | 光学部品の特性測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31591094A JP3392966B2 (ja) | 1994-11-25 | 1994-11-25 | 光学部品の特性測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08145847A JPH08145847A (ja) | 1996-06-07 |
| JP3392966B2 true JP3392966B2 (ja) | 2003-03-31 |
Family
ID=18071084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31591094A Expired - Fee Related JP3392966B2 (ja) | 1994-11-25 | 1994-11-25 | 光学部品の特性測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3392966B2 (ja) |
-
1994
- 1994-11-25 JP JP31591094A patent/JP3392966B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08145847A (ja) | 1996-06-07 |
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